DE3628358A1 - Process for recovery of elemental sulphur - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Elementarschwefel aus durch Wäsche von bei einer Verbrennung entstehenden, SO2-haltigen Gasen gewonnenem SO2-Reichgas.The invention relates to a method for obtaining Elemental sulfur from by washing from when burned resulting, SO2-containing gases SO2 rich gas.
Es ist bekannt, SO2 aus z. B. Rauchgas mittels eines Lösungsmittels auszuwaschen und als aufkonzentrierte Fraktion zu gewinnen. Dieses SO2 ist für die Betreiber von Rauchgasentschwefelungsanlagen meist ein Problem, weil es als Produkt schwierig absetzbar, problematisch zu lagern und zu transportieren ist. Aus diesem Grunde wird von den meisten Betreibern Schwefel als Produkt vorgezogen, auch wenn dieses teurer ist als SO2.It is known to extract SO2 from e.g. B. flue gas by means of a Wash out solvent and as concentrated Group to win. This SO2 is for the operators of Flue gas desulfurization plants are mostly a problem because of it difficult to sell as a product, difficult to store and is to be transported. For this reason, the Most operators preferred sulfur as a product, too if this is more expensive than SO2.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das sich in kostengünstiger Weise ohne apparativen Aufwand durchführen läßt. The invention is therefore based on the task of a simple one Methods of the type mentioned are available to provide that in a cost-effective manner without apparatus expenditure can be carried out.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das SO2-Reichgas in Gegenwart eines Reduktionsgases thermisch bei einer Temperatur zwischen 900 und 1600°C zu Elementarschwefel umgesetzt und der entstandene Schwefel durch Abkühlung auskondensiert und abgetrennt wird.This object is achieved in that the SO2 rich gas thermal in the presence of a reducing gas at a temperature between 900 and 1600 ° C to elemental sulfur implemented and the resulting sulfur by cooling is condensed and separated.
Die Erfindung verbindet eine SO2-Wäsche zur Entfernung von SO2 aus beispielsweise Rauchgasen oder anderen, bei einer Verbrennung anfallenden Abgasen mit einer thermischen Umsetzung des SO2 zu Schwefel. Das SO2 wird dabei nach Aufnahme durch ein Lösungsmittel in einem Regenerierschritt als Reichgas gewonnen. Da der Regenerierschritt häufig unter geringem Druck von z. B. 0,5 bar stattfindet, wird das freigesetzte SO2 auf erhöhten Druck, beispielsweise 5 bar, insbesondere 1,5 bar verdichtet.The invention combines an SO2 scrub to remove SO2 from, for example, flue gases or other, at one Combustion exhaust gases with a thermal conversion of the SO2 to sulfur. The SO2 will then Absorption by a solvent in a regeneration step won as rich gas. Because the regeneration step often under low pressure e.g. B. 0.5 bar takes place, the released SO2 is at increased pressure, for example 5 bar, especially 1.5 bar compressed.
Dieses SO2 wird in Gegenwart eines Reduktionsgases thermisch bei Temperaturen zwischen 900 und 1600°C, insbesondere 1000 und 1300°C zu Elementarschwefel umgesetzt. Das Reduktionsgas kann dabei aus einer beliebigen Quelle zur Verfügung gestellt werden. Als besonders günstig hat es sich jedoch erwiesen, wenn das Reduktionsgas durch unterstöchiometrische Verbrennung eines wasser- und/oder kohlenstoffhaltigen Brennstoffes erhalten wird.This SO2 becomes thermal in the presence of a reducing gas at temperatures between 900 and 1600 ° C, in particular 1000 and 1300 ° C converted to elemental sulfur. The reducing gas can come from any source to provide. Has been particularly cheap however, it proved to be when the reducing gas passes through substoichiometric combustion of a water and / or carbon-containing fuel is obtained.
So wird nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das SO2 in einen Ofen zur unterstöchiometrischen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, wie Methan, Erdgas, Erdöl, Heizöl u. a. gefahren. Bei der Verbrennung entsteht ein Gemisch aus CO, H2, CO2, N2 und Wasser. Dieses Gemisch wird bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1300°C bevorzugt, insbesondere 1000°C mit dem SO2-Gasstrom in Kontakt gebracht. Dabei setzt sich das SO2 zu H2S und Schwefel thermisch um. Das entstehende Gasgemisch wird abgekühlt. Dies kann in einem Abhitzekessel geschehen, in dem die anfallende Abhitze zur Erzeugung von Hochdruckdampf genutzt wird. Die Abkühlung erfolgt zweckmäßig auf eine Temperatur zwischen 120 und 450°C, vorzugsweise 220 und 240°C.So according to a preferred embodiment of the inventive method, the SO2 in an oven substoichiometric combustion of hydrocarbons, such as methane, natural gas, petroleum, heating oil u. a. hazards. The combustion creates a mixture of CO, H2, CO2, N2 and water. This mixture is used in a Temperature between 1000 and 1300 ° C preferred, in particular 1000 ° C brought into contact with the SO2 gas flow. The SO2 thermally converts to H2S and sulfur. The resulting gas mixture is cooled. This can be done in a waste heat boiler in which the waste heat is generated is used to generate high pressure steam. The Cooling is expediently to a temperature between 120 and 450 ° C, preferably 220 and 240 ° C.
Das Gasgemisch kann dann - abhängig vom Kohlenwasserstoffüberschuß, der in dem Ofen gefahren wird - über einen Hydrierkatalysator geleitet werden, um SO2 zu H2S umzusetzen. Parallel dazu läuft auch die CO-Konvertierungsreaktion ab, so daß nach dem Hydrierkatalysator praktisch alles CO mit Wasser zu CO2 und H2 reagiert hat. Das H2 wiederum hydriert Schwefel und SO2 zu H2S. Gleichzeitig werden COS und C2 und gegebenenfalls Merkaptane zu H2S umgesetzt.The gas mixture can then - depending on the excess hydrocarbon - which is driven in the oven - over one Hydrogenation catalyst are passed to convert SO2 to H2S. The CO conversion reaction also runs in parallel from so that after the hydrogenation catalyst practically all CO has reacted with water to form CO2 and H2. The H2 in turn, sulfur and SO2 hydrogenate to H2S. At the same time COS and C2 and possibly mercaptans become H2S implemented.
Wird in dem Hydrierreaktor ein COMo-Katalysator verwendet, so ist eine Abkühlung des zu hydrierenden Gasgemisches auf eine Temperatur zwischen 280 und 320°C erforderlich. Bei dieser Temperatur erfolgt dann die Hydrierungsreaktion.If a COMo catalyst is used in the hydrogenation reactor, so is a cooling of the gas mixture to be hydrogenated a temperature between 280 and 320 ° C is required. At the hydrogenation reaction then takes place at this temperature.
Das Gas aus der thermischen Umsetzung bzw. gegebenenfalls aus dem Hydrierreaktor kann sodann einer katalytischen Umsetzung der Schwefelverbindungen zu Elementarschwefel zugeführt werden. Die Umsetzung erfolgt nach der Claus-ReaktionThe gas from the thermal reaction or, if necessary from the hydrogenation reactor can then be a catalytic Conversion of the sulfur compounds to elemental sulfur are fed. The implementation takes place after the Claus reaction
2 H2S + SO2 → 3/x S x + 2 H2O + Δ H.2 H2S + SO2 → 3 / x S x + 2 H2O + Δ H.
Zur Umsetzung der Schwefelverbindungen, insbesondere zur Durchführung der Claus-Reaktion, jedoch auch zur hydrierenden Umsetzung des SO2 kann das Gas insbesondere über ein quasi-isotherm betriebenes Katalysatorbett geleitet und das Katalysatorbett mittels eines Kühlmediums innen gekühlt werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß über dem Katalysator eine annähernd konstante Temperatur aufrechterhalten wird und die bei der eoxthermen Reduktion freiwerdende Wärme sofort abgeführt werden kann. Vorteilhaft kann hierbei ein Isothermreaktor zur Anwendung gelangen, der nach Art eines gewickelten Rohrbündelwärmetauschers mit Wicklungskernrohr ausgebildet ist. Die gewickelten Rohre dienen dabei als Kühlschlangen für das Kühlmedium und im Außenraum des Kernrohres ist das Katalysatorbett angeordnet.To implement the sulfur compounds, especially for Carrying out the Claus reaction, but also for the hydrating one Implementation of the SO2 can, in particular, via the gas a quasi-isothermally operated catalyst bed passed and the catalyst bed by means of a cooling medium inside be cooled. This embodiment offers the advantage that an almost constant temperature over the catalyst is maintained and that at the eoxthermen Reduction released heat can be dissipated immediately. An isothermal reactor can advantageously be used here get, in the manner of a wound tube bundle heat exchanger is formed with a winding core tube. The coiled tubes serve as cooling coils for that That is the cooling medium and in the outside of the core tube Catalyst bed arranged.
Da die Claus-Reaktion exotherm ist, sollte die Reaktion bei möglichst niedrigen Temperaturen enden, um eine möglichst hohe Schwefelgewinnung zu erreichen. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn die Claus-Reaktion bei Temperaturen zwischen 120 und 450°C stattfindet.Since the Claus reaction is exothermic, the reaction should end at the lowest possible temperatures to a to achieve the highest possible sulfur recovery. As It has proven particularly favorable if the Claus reaction at temperatures between 120 and 450 ° C takes place.
Nach der Reaktion wird das Gas in einen Kondensator zur Abkühlung und an sich bekannten Schwefelrückgewinnung geleitet. Der Schwefelgehalt am Austritt aus dem Kondensator entspricht dabei praktisch dem vom chemischen Gleichgewicht am Austritt des Katalysatorbettes gegebenen thermodynamischen Gleichgewicht. Da das thermodynamische Gleichgewicht neben der Zusammensetzung des Rohgases vor allem von der Temperatur am Austritt aus dem Katalysatorbett abhängt, muß dieses so niedrig wie möglich gehalten werden. Die Temperaturuntergrenze wird in der Praxis vom Schwefeltaupunkt festgelegt.After the reaction, the gas is turned into a condenser Cooling down and known sulfur recovery headed. The sulfur content at the outlet from the condenser corresponds practically to that of the chemical Given equilibrium at the outlet of the catalyst bed thermodynamic equilibrium. Because the thermodynamic Balance in addition to the composition of the raw gas everything from the temperature at the outlet from the catalyst bed depends, this must be as low as possible being held. The lower temperature limit is in the Practice determined by the sulfur dew point.
Bei Festsetzung der Temperaturuntergrenze durch den Schwefeltaupunkt beträgt die Temperatur am Austritt aus dem Reaktor ca. 210 bis 270°C, abhängig vom Eintrittsgehalt an Schwefel und Schwefelverbindungen am Eintritt in den Reaktor. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann damit eine Schwefelrückgewinnungsrate von ca. 85 bis 93% erreicht werden.If the lower temperature limit is set by the Sulfur dew point is the temperature at the outlet the reactor approx. 210 to 270 ° C, depending on the entry content of sulfur and sulfur compounds at the entrance to the reactor. With the inventive method can thus a sulfur recovery rate of approx. 85 to 93% can be achieved.
Der Katalysator kann jedoch auch unterhalb des Schwefeltaupunktes beim Austritt aus dem Bett betrieben werden, so daß dort der Schwefel auf dem Katalysator auskondensiert. In diesem Falle liegt die Temperatur am Austritt zwischen 120 und 150°C. Mit diesen sogenannten Subdewpoint-Betrieb (SDP-Betrieb) ist eine Schwefel- rückgewinnungsrate von 98% bis 99,5% möglich. Der SDP-Betrieb ist insbesondere bei großen Schwefelmengen, also z. B. mehr als 60 tato Schwefel interessant. Durch zyklisches Anheizen des Katalysatorbettes, insbesondere durch Verringerung des Durchflusses von kühlem Medium bzw. durch Temperaturerhöhung des Kühlmediums, wird der Schwefel vom Katalysator abgedampft und in den Kondensator ausgetragen. Dort wird er kondensiert und rückgewonnen. Während der Regenerierphasen beträgt die Temperatur am Austritt aus dem Reaktor ca. 250 bis 280°C. However, the catalyst can also be below the sulfur dew point operated when leaving the bed, so that the sulfur condenses there on the catalyst. In this case the temperature at the outlet is between 120 and 150 ° C. With this so-called sub-point operation (SDP operation) is a 98% sulfur recovery rate up to 99.5% possible. The SDP operation is particularly at large amounts of sulfur, e.g. B. more than 60 tpd of sulfur Interesting. By cyclically heating the catalyst bed, especially by reducing the flow of cool medium or by increasing the temperature of the coolant, the sulfur is evaporated from the catalyst and discharged into the condenser. There it is condensed and recovered. This is during the regeneration phases Temperature at the outlet from the reactor approx. 250 to 280 ° C.
Wenn der Schwefel vom Katalysator völlig abgedampft ist, was durch eine schnelle Temperaturerhöhung am Austritt aus dem Katalysatorbett erkennbar ist, wird wiederum die Durchflußmenge und/oder Temperatur des Kühlmediums auf Dauerbetrieb umgestellt. Dadurch sinkt die Temperatur am Austritt aus dem Katalysatorbett unter den Schwefeltaupunkt ab und der Zyklus beginnt von neuem.When the sulfur has completely evaporated from the catalyst, what from a rapid increase in temperature at the outlet the catalyst bed is recognizable, the Flow rate and / or temperature of the cooling medium Continuous operation changed. This causes the temperature to drop Leaves from the catalyst bed below the sulfur dew point and the cycle starts again.
Der entstandene Schwefel wird in einem Schwefelkondensator auskondensiert. Hierbei wird vorzugsweise auch die Schwefelentgasung gemäß älterer Patentanmeldung P 35 26 680.5 durchgeführt.The resulting sulfur is in a sulfur condenser condensed out. Here, sulfur degassing is also preferred according to older patent application P 35 26 680.5 carried out.
Für den Fall, daß im Gasstrom COS und/oder CS2 enthalten ist, wird das Gasgemisch vor Einleiten in den gekühlten Teil des Katalysatorbettes in einer adiabaten Vorschicht des Katalysatorbettes eine Hydrolyse von COS und/oder CS2 zu H2S zugeführt. Hierzu beträgt die Temperatur am Eintritt des Reaktors bevorzugt ca. 340°C. Nach einer kurzen, quasi-adiabaten Schicht wird das Gas durch in den Katalysator eingebrachte Kühlrohre auf ca. 220 bis 240°C heruntergekühlt und sodann der eigentlichen Claus-Reaktion zugeführt.In the event that the gas stream contains COS and / or CS2 is, the gas mixture is cooled before being introduced into the Part of the catalyst bed in an adiabatic pre-layer the catalyst bed is hydrolysed by COS and / or CS2 fed to H2S. For this, the temperature at the entrance is of the reactor preferably about 340 ° C. After a short, quasi-adiabatic layer, the gas is through in the catalyst inserted cooling tubes cooled down to approx. 220 to 240 ° C and then the actual Claus reaction fed.
Das Abgas aus dem Schwefelkondensator enthält üblicherweise geringe Mengen Schwefel, H2S, SO2, COS und CS2. Dieses Abgas kann zur Erhöhung der Schwefelrückgewinnungsrate in die Verbrennung zurückgeführt werden, aus der das SO2-haltige Gas (Rauchgas) stammt.The exhaust gas from the sulfur condenser usually contains small amounts of sulfur, H2S, SO2, COS and CS2. This exhaust gas can help increase the sulfur recovery rate be returned to the combustion from which the SO2-containing gas (flue gas) comes from.
Sollte dies ausnahmsweise nicht erwünscht sein, kann eine Nachverbrennung vorgesehen werden und das Gas anschließend zur SO2-Wäsche geleitet werden. If this is not desirable in exceptional cases, a Afterburning can be provided and then the gas be passed to the SO2 wash.
Bei der SO2-Wäsche kann in bevorzugter Weise ein physikalisch wirkendes Waschmittel verwendet werden. Dabei ist die erforderliche Reduktionsgasmenge aufgrund der niedrigeren erforderlichen Schwefelausbeute geringer als bei beispielsweise chemischen Wäschen.In the SO2 wash, a physical can in a preferred manner detergent can be used. It is the required amount of reducing gas due to the lower required sulfur yield lower than at for example chemical washes.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Verfahren auf:The inventive method has the following essential Advantages over known methods on:
Es liefert Schwefel statt SO2, der problemlos zu lagern, zu transportieren und zu vermarkten ist. Das Verfahren erfordert nur wenig Apparaturen, d. h. es sind wenig Investitionskosten erforderlich. Der Betrieb ist einfach zu übersehen. Die Anlage kann leicht automatisiert werden, d. h. das Verfahren hat wenig Einfluß auf Betrieb der Anlage, die das Rauchgas erzeugt. Der Platzbedarf für eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Anlage ist gering.It delivers sulfur instead of SO2, which is easy to store to be transported and marketed. The procedure requires little equipment, i. H. there are few Investment costs required. Operation is easy overlooked. The system can be easily automated d. H. the process has little influence on the operation of the plant, that generates the flue gas. The space requirement for one is working system according to the inventive method low.
Nachfolgend sei die Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following, the invention is based on a schematic illustrated embodiment explained in more detail.
Über Leitung 1 wird Rauchgas mit einer Temperatur von ca. 41°C und einem Druck von ca. 1,1 bar einer Waschkolonne 2 zugeführt. Im unteren Kolonnenabschnitt findet eine Wasserwäsche mit über Leitung 3 mit Pumpe 4 und Kühler 5 zugeführtem Wasser statt. Dabei werden Feststoffe und wasserlösliche Verbindungen aus dem Gas entfernt. Zudem wird ein Teil des eingebrachten Wasserdampfes auskondensiert und zusammen mit den Feststoffen und wasserlöslichen Verbindungen über Leitung 6 abgeführt. Die nachfolgenden Verfahrensschritte sind somit weniger belastet. Flue gas with a temperature of approx. 41 ° C. and a pressure of approx. 1.1 bar is fed to a scrubbing column 2 via line 1 . In the lower column section there is a water wash with water supplied via line 3 with pump 4 and cooler 5 . This removes solids and water-soluble compounds from the gas. In addition, part of the introduced water vapor is condensed out and discharged together with the solids and water-soluble compounds via line 6 . The subsequent process steps are therefore less burdened.
Im oberen Teil wird die Waschkolonne 2 mit regeneriertem, Lösungsmittel aus Leitung 7 beaufschlagt. Das Lösungsmittel nimmt im Gegenstrom zu aufsteigendem Gas aus diesem SO2 auf und verläßt die Kolonne über einem Kaminboden über Leitung 8. ÜberIn the upper part, the washing column 2 is charged with regenerated solvent from line 7 . The solvent takes up countercurrent to rising gas from this SO2 and leaves the column via a chimney tray via line 8 . over
Leitung 9 wird vom Kopf der Waschkolonne 2 SO2-freies Gas mit einer Temperatur von 16°C und einem Druck von 0,97 bar abgezogen. Zur Lösungsmittelrückgewinnung kann dabei eine nichtdargestellte Wasserwäsche am Kopf der Waschkolonne 2 stattfinden.Line 9 is withdrawn from the top of the washing column 2 SO2-free gas at a temperature of 16 ° C and a pressure of 0.97 bar. For solvent recovery, water washing (not shown ) can take place at the top of the washing column 2 .
Das beladene Lösungsmittel wird nach Anwärmung in einem Wärmetauscher 33 gegen regeneriertes Lösungsmittel einer Regenerierkolonne 10 zugeführt. In der Regenerierkolonne 10 wird das beladene Lösungsmittel über eine Sumpfheizung 11 mit Niederdruckdampf angewärmt und das SO2 aus dem Lösungsmittel ausgetrieben. Das ausgetriebene SO2 wird in einem Kopfkühler 12 abgekühlt, um Lösungsmittelverluste zu vermeiden. Das regenerierte Lösungsmittel wird vom Sumpf der Regenerierkolonne 10 über Leitung 13 mit Pumpe 15 abgezogen und nach Abkühlung im Wärmetauscher 33 und gegen Kühlwasser 15 über Leitung 7 wieder auf die Waschkolonne 2 aufgegeben.After heating, the loaded solvent is fed to a regeneration column 10 against regenerated solvent in a heat exchanger 33 . In the regeneration column 10 , the loaded solvent is heated with low pressure steam via a sump heater 11 and the SO2 is expelled from the solvent. The expelled SO2 is cooled in a head cooler 12 in order to avoid solvent losses. The regenerated solvent is withdrawn from the bottom of the regeneration column 10 via line 13 with pump 15 and, after cooling in the heat exchanger 33 and against cooling water 15 via line 7 , is fed back to the washing column 2 .
Über Leitung 16 wird SO2-Reichgas (2.400 kg/h) vom Kopf der Regenerierkolonne abgezogen. Das SO2-Reichgas hat folgende Zusammensetzung:SO2 rich gas (2,400 kg / h) is drawn off from the top of the regeneration column via line 16 . The SO2 rich gas has the following composition:
N2 0,8 mol% O2 0,32 mol% CO2 3,25 mol% SO287,22 mol% H2O 8,41 mol% N2 0.8 mol% O2 0.32 mol% CO2 3.25 mol% SO287.22 mol% H2O 8.41 mol%
Dieses Gas enthält auch SO2, das aus nicht zu Elementarschwefel umgesetzten Schwefelverbindungen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren stammt.This gas also contains SO2, which does not come from Elemental sulfur converted sulfur compounds from the The method according to the invention originates.
Nach Verdichtung in einem Kompressor 17 auf ca. 1,5 bar wird der größte Teil des SO2-Reichgases, z. B. 2/3, einem Ofen 18 zur unterstöchiometrischen Verbrennung zugeführt. Diese findet in Gegenwart von über Leitung 19 zugeführtem kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoff, z. B. 284 kg/h Erdgas (1,72 mol% N2, 93,92 mol% CH4, 3,51 mol% C2H6, 0,16 mol% C3H8, 0,6 mol% H2O) und Druckluft aus Leitung 20 statt. Es entsteht ein Gemisch aus CO, H2, CO2, N2 und H2O, das mit dem SO2-Gasstrom bei mehr als 1000°C in Kontakt gebracht wird. Dabei setzt sich das SO2 zu H2S und Schwefel um. Den Ofen verläßt nach Abkühlung auf ca. 340°C in einem Abhitzeteil bei Erzeugung von Hochdruckdampf ein Gasgemisch (3.605 kg/h) über Leitung 21 folgender Zusammensetzung:After compression in a compressor 17 to about 1.5 bar, most of the SO2 rich gas, eg. B. 2/3, a furnace 18 for substoichiometric combustion. This takes place in the presence of supplied via line 19 hydrocarbon-containing fuel, for. B. 284 kg / h natural gas (1.72 mol% N2, 93.92 mol% CH4, 3.51 mol% C2H6, 0.16 mol% C3H8, 0.6 mol% H2O) and compressed air from line 20 instead. A mixture of CO, H2, CO2, N2 and H2O is created, which is brought into contact with the SO2 gas flow at more than 1000 ° C. The SO2 converts to H2S and sulfur. After cooling to approx. 340 ° C in a waste heat section, a gas mixture (3,605 kg / h) leaves the furnace with the production of high pressure steam via line 21 of the following composition:
H2 0,30 mol% N226,72 mol% CO 0,18 mol% CO228,94 mol% H2S 5,93 mol% SO211,76 mol% COS + CS2 0,11 mol% Schwefel 3,30 mol% HsO32,76 mol%H2 0.30 mol% N226.72 mol% CO 0.18 mol% CO228.94 mol% H2S 5.93 mol% SO211.76 mol% COS + CS2 0.11 mol% Sulfur 3.30 mol% HsO32.76 mol%
Dieses Gas kann - wie gestrichelt in der Figur angedeutet ist - über einen Hydrierreaktor 23 gefahren werden, um SO2 zu H2S umzusetzen. As indicated by dashed lines in the figure, this gas can be passed through a hydrogenation reactor 23 in order to convert SO2 to H2S.
Dem Gas in Leitung 21 wird im Normalfall ein Teilstrom, etwa 1/3 des SO2-Reichgases aus Leitung 16 über Leitung 24 mit Ventil 25 zugeführt und das Gemisch einem Claus-Reaktor 26 zugeleitet, in dem gemäß der Claus-Reaktion Elementarschwefel entsteht. Dieser Reaktor ist mit Vorteil als Isothermreaktor ausgebildet, wobei in Kühlschlangen 27 ein Kühlmedium die Innenkühlung des Reaktors bewirkt.The gas in line 21 is normally fed a partial stream, about 1/3 of the rich SO2 gas from line 16 via line 24 with valve 25, and the mixture is fed to a Claus reactor 26 , in which elemental sulfur is formed in accordance with the Claus reaction. This reactor is advantageously designed as an isothermal reactor, a cooling medium in cooling coils 27 effecting the internal cooling of the reactor.
Zur Umsetzung von COS/CS2 beträgt die Temperatur am Eintritt in den Reaktor ca. 340°C. Nach einer kurzen quasi-adiabaten Schicht wird das Gas durch die Kühlschlangen 27 auf ca. 220 bis 240°C gekühlt. Dabei kondensiert Schwefel (572 kmol/h) mit einer Reinheit von 99,89% aus, der über Leitung 28 (stark vereinfachte Darstellung) abgezogen wird.To convert COS / CS2, the temperature at the inlet to the reactor is approximately 340 ° C. After a short quasi-adiabatic layer, the gas is cooled to about 220 to 240 ° C. by the cooling coils 27 . Here, sulfur (572 kmol / h) condenses with a purity of 99.89%, which is drawn off via line 28 (greatly simplified illustration).
Über Leitung 29 werden 3.033 kg/h eines Gasgemisches mit einer Temperatur zwischen 240 und 250°C folgender Zusammensetzung abgezogen:3.033 kg / h of a gas mixture with a temperature between 240 and 250 ° C. of the following composition are drawn off via line 29 :
H2 0,18 mol% N228,16 mol% CO 0,08 mol% CO220,28 mol% H2S 0,38 mol% SO2 9,28 mol% COS + CS2 1 ppm Schwefel 1,19 mol% H2O40,54 mol% H2 0.18 mol% N228.16 mol% CO 0.08 mol% CO220.28 mol% H2S 0.38 mol% SO2 9.28 mol% COS + CS2 1 ppm Sulfur 1.19 mol% H2O40.54 mol%
Dieses Gas wird weiter in einem Schwefelkondensator 30 abgekühlt, wobei Schwefel (272 kmol/h) mit einer Reinheit von 99,92% auskondensiert und über Leitung 31 abgezogen wird. Gleichzeitig wird auch die Schwefelentgasung durchgeführt.This gas is further cooled in a sulfur condenser 30 , sulfur (272 kmol / h) being condensed out with a purity of 99.92% and being withdrawn via line 31 . Sulfur degassing is also carried out at the same time.
Aus dem Schwefelkondensator wird ein Abgas (2.167 kmol/h) abgeführt, das die folgende Zusammensetzung aufweist:The sulfur condenser turns into an exhaust gas (2,167 kmol / h) dissipated, which has the following composition:
H2 0,18 mol% N2 28,50 mol% CO 0,08 mol% CO2 20,42 mol% H2S 0,39 mol% SO2 9,39 mol% COS + CS2 1 ppm Schwefel349 ppm H2O 41,01 mol%H2 0.18 mol% N2 28.50 mol% CO 0.08 mol% CO2 20.42 mol% H2S 0.39 mol% SO2 9.39 mol% COS + CS2 1 ppm Sulfur 349 ppm H2O 41.01 mol%
Dieses Abgas wird über Leitung 32 zurück zur Verbrennung geführt.This exhaust gas is fed back to combustion via line 32 .
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3628358A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0520317A1 (en) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | Linde Aktiengesellschaft | Process for thermal conversion of hydrogen sulphide to elemental sulphur |
-
1986
- 1986-08-21 DE DE19863628358 patent/DE3628358A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0520317A1 (en) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | Linde Aktiengesellschaft | Process for thermal conversion of hydrogen sulphide to elemental sulphur |
| US5439664A (en) * | 1991-06-27 | 1995-08-08 | Linde Aktiengesellschaft | Process for thermal conversion of hydrogen sufide to elemental sulfur |
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